Dinamica de Máquinas
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Mecânica Aplicada |
Ocorrência: 2012/2013 - 1S
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português
Objetivos
Objectivos específicos:
•Modelização analítica e experimental de sistemas mecânicos para análise do comportamento dinâmico;
•Técnicas analíticas/numéricas de resolução dos modelos dinâmicos para determinação de propriedades dinâmicas e da resposta de sistemas mecânicos;
•Controlo de vibrações.
Resultados esperados:
No final do período lectivo pretende-se que o aluno:
•seja capaz de modelizar analítica e experimentalmente sistemas mecânicos para análise do seu comportamento dinâmico;
•saiba aplicar métodos de solução e técnicas de resolução para determinação das propriedades dinâmicas e da resposta no tempo e na frequência de sistemas mecânicos;
•esteja habilitado a realizar medições de respostas dinâmicas e a identificar propriedades dinâmicas;
•compreenda o comportamento dinâmico de sistemas mecânicos;
•conheça e saiba dimensionar soluções de controlo de vibrações;
•tenha adquirido capacidade de interpretação e crítica de resultados;
•esteja habilitado a dimensionar sistemas mecânicos sujeitos a condições operacionais prescritas.
Programa
Formulação das equações de movimento: coordenadas generalizadas, princípio de Hamilton, equações de Lagrange.
Sistemas discretos com múltiplos graus de liberdade: equações de movimento, sistemas semi-definidos, frequências e formas naturais, determinação da resposta forçada, análise modal, integração directa, análise da estabilidade.
Métodos aproximados em análise dinâmica: Método de Rayleigh-Ritz, Método dos modos assumidos, Método dos elementos finitos: elementos de veio, elemento de barra e elemento de viga.
Dinâmica de rotores: equação de movimento, movimento de precessão, velocidades críticas, resposta forçada, efeito de auto-centragem, análise da estabilidade.
Controlo de vibrações: controlo das frequências naturais, amortecimento, isolamento, absorsor, equilibragem.
Medição das vibrações e aplicações: transdutores de vibração, instrumentos de medição, excitadores de vibração, análise espectral, processamento digital do sinal, transformada discreta de Fourier, analisadores FFT, teste dinâmico de máquinas e estruturas, monitorização da condição de máquinas.
Análise modal experimental: modelos espacial, modal e de resposta em frequência, funções de resposta em frequência, expansão modal, algoritmos de identificação modal, sintetização de funções de resposta em frequência.
Bibliografia Obrigatória
J. Dias Rodrigues; Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos, 2012
J. Dias Rodrigues; Apontamentos de Dinâmica de Máquinas, 2012
Bibliografia Complementar
Rao, Singiresu S.;
Mechanical Vibrations. ISBN: 0-13-048987-5
Meirovitch, Leonard;
Elements of vibration analysis. ISBN: 0-07-041342-8
Kelly, S. Graham;
Fundamentals of mechanical vibrations. ISBN: 0-07-911533-0
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
• Aulas teóricas de exposição e discussão de problemas tipo.
• Aulas práticas de resolução de problemas, discussão de trabalhos propostos e realização de trabalhos laboratoriais
Software
Matlab 6 R12.1
Palavras Chave
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia mecânica > Engenharia da vibração
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Descrição |
Tipo |
Tempo (Horas) |
Peso (%) |
Data Conclusão |
Participação presencial (estimativa) |
Participação presencial |
56,00 |
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Avaliação |
Exame |
6,00 |
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Resolução de exercícios |
Teste |
38,00 |
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Trabalho laboratorial |
Trabalho laboratorial |
12,00 |
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Total: |
- |
0,00 |
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Componentes de Ocupação
Descrição |
Tipo |
Tempo (Horas) |
Data Conclusão |
Estudo |
Estudo autónomo |
42 |
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Consulta de bibliografia |
Estudo autónomo |
14 |
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Total: |
56,00 |
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Obtenção de frequência
Inscrição e número de faltas não superior ao máximo permitido pelas normas em vigor na FEUP.
Fórmula de cálculo da classificação final
Classificação Final (CF): A classificação final será igual a 40% da classificação da Componente Distribuída (CD) mais 60% da classificação do Exame (EX): CF=0.4xCD+0.6xEX.
Provas e trabalhos especiais
Componente Distribuída (CD): A componente distribuída engloba um conjunto de trabalhos propostos designados por:
• TPC – Conjunto de exercícios propostos ao longo das aulas, a realizar em período extra-curricular, a submeter ao docente para correcção e classificação (pontuados de 0 a 20 valores). Está prevista a realização de 4 exercícios.
• TPL – Conjunto de trabalhos de laboratório cujos relatórios são submetidos ao docente para correcção e classificação (pontuados de 0 a 20 valores). Está prevista a realização de 2 trabalhos laboratoriais.
•A classificação da componente distribuída (CD) é igual a: CD=(TPC1+TPC2+...+TPL1+TPL2+...)/n.
Exame (EX): Prova Escrita (1ª Chamada e Recurso), pontuada de 0 a 20 valores e constituída por parte teórica (8 valores) sem consulta e parte prática (12 valores) com consulta dos Apontamentos da disciplina. A duração da prova é de 3 horas.
Avaliação especial (TE, DA, ...)
A realizar de acordo com as normas em vigor na FEUP.
Melhoria de classificação
A melhoria de classificação implica a melhoria da classificação da componente Exame, a realizar de acordo com as normas em vigor na FEUP.
Observações
É necessário o conhecimento do “software” computacional “Matlab®”.